JP2013079036A - 車両の制動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンブレーキが発生する場合においても、ガタ詰めが必要なモードにおいては、ガタ詰めが適切に機能する制動制御装置等を提供する。
【解決手段】自車両に備わる制動制御装置は、本制動の前に、自車両のディスクロータとブレーキパッドとの隙間を詰める事前制動を実行する事前制動部と、自車両の駆動力に基づいて、事前制動部による制動力を算出する算出部と、エンジンブレーキにより自車両の制動を実行するエンジンブレーキ制動部と、事前制動部による事前制動が必要であるか否かを判定する判定部と、事前制動部による制動を制御する制御部とを備え、制御部は、エンジンブレーキ制動部による制動力が、算出部によって算出された事前制動部による制動力よりも大きく、かつ、判定部による判定結果が肯定である場合に、事前制動部による制動を実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車などの車両に搭載される制動制御装置に関し、より特定的には、ディスクロータとブレーキパッドとの隙間を詰める、いわゆるガタ詰めを行う制動制御装置に関する。

近年の車両には、自車両周辺に存在する他車両等（以下、対象物と称す）を検知して、ドライバーに報知したり、走行する自車両が対象物と衝突不可避と判断した場合には、ブレーキの制動力を高めて衝突速度を低減したり、シートベルトを瞬時に巻き取ることで乗員を拘束することによって、衝突の際の自車両や乗員への被害を軽減する運転支援装置が装備されているものがある。

上記運転支援装置を搭載した自車両において、例えば自車両の前方に衝突不可避の対象物が検知されて、当該対象物との衝突被害を軽減するために急制動が行われる場合、より確実かつ適切な制動力を得るため、ディスクロータとブレーキパッドとの隙間を詰める、いわゆるガタ詰めを行う制動制御が知られている。このような制動制御としては、例えば特許文献１や特許文献２に開示されている従来の技術が存在する。また、例えば、プリクラッシュセーフティシステム（以下、ＰＣＳとも称す）では、ガタ詰めを行う事前制動（以下、ＦＰＢとも称す）が介入制動（以下、ＰＢとも称す）の前に実行されることにより、ＰＢによる急制動をより確実かつ適切に行うことができる。

特開２０１０−２４７６３８号公報 特開２００１−２３９９２９号公報

しかし、上記した従来の技術（制動制御）では、エンジンブレーキが発生する場合において、エンジンブレーキの制動力がＦＰＢの制動力を上回ることにより、制動力の調停において、エンジンブレーキによる制動力が採用され、ＦＰＢによる制動力は発生せず、ガタ詰めが機能しないことがある。このような場合、ＰＢによる急制動を行うための、より確実かつ適切な制動力を得ることができない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、エンジンブレーキが発生する場合においても、ガタ詰めが必要なモードにおいては、ガタ詰め（ＦＰＢ）が適切に機能する制動制御装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、自車両に備えられ、当該自車両の制動制御を行う制動制御装置であって、本制動の前に、自車両のディスクロータとブレーキパッドとの隙間を詰める事前制動を実行する事前制動部と、自車両の駆動力に基づいて、事前制動部による制動力を算出する算出部と、エンジンブレーキにより自車両の制動を実行するエンジンブレーキ制動部と、事前制動部による事前制動が必要であるか否かを判定する判定部と、事前制動部による制動を制御する制御部とを備え、制御部は、エンジンブレーキ制動部による制動力が、算出部によって算出された事前制動部による制動力よりも大きく、かつ、判定部による判定結果が肯定である場合に、事前制動部による制動を実行することを特徴とする。

なお、上記目的を達成するために、上述した本発明の制動制御装置の各構成が行うそれぞれの処理は、一連の処理手順を与える制動制御装置の制御方法としても捉えることができる。この方法は、一連の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムの形式で提供される。このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で、コンピュータに導入されてもよい。

上記構成によれば、エンジンブレーキが発生して、エンジンブレーキの制動力が事前制動による制動力よりも大きい場合であっても、事前制動部による制動（ＦＰＢ）が必要と判定される場合には、事前制動部による制動（ＦＰＢ）が実行される。すなわち、事前制動部による制動（ＦＰＢ）が実行されることにより、自車両のディスクロータとブレーキパッドの隙間を詰める制御（いわゆるガタ詰め）が実行される。この結果、ＰＢによる急制動が確実となり、適切な制動力を得ることができる。なお、ＦＰＢによるガタ詰めが必要と判定されるのは、例えば、自車両が、所定時間内に対象物に衝突する可能性があると判断された場合である。したがって、自車両が対象物と衝突する可能性があるときには、エンジンブレーキが発生する場合であっても、いわゆるガタ詰めが機能する。このことにより、ＰＢによる急制動がより確実となり、適切な制動力が得られるので、自車両が対象物と衝突しても衝突被害を軽減することができる。

上述のように、本発明の制動制御装置によれば、エンジンブレーキが発生する場合においても、ガタ詰めが必要なモードにおいては、ガタ詰め（ＦＰＢ）が適切に機能する。

本発明の実施形態に係る制動制御装置１００の構成の一例を示すブロック図 従来行われていた制動制御を説明するための図 本発明の制動制御装置１００が実行する制動制御処理を示すフローチャートの一例 本発明の制動制御装置１００が実行する制動制御処理を示すフローチャートの一例

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る車両の制動制御装置について説明する。なお、本実施形態に係る制動制御装置は、運転支援装置（例えば、ＰＣＳ）を備えた自車両に搭載され、例えば自車両と対象物とが衝突不可避の際に衝突被害を軽減するために急制動が行われる場合に、ガタ詰め制御を実行可能な制御装置である。図１は、本発明の実施形態に係る制動制御装置１００の構成の一例を示すブロック図である。

図１を参照して制動制御装置１００の構成について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る制動制御装置１００は、ミリ波レーダセンサ１０１、ドライビングサポートコンピュータ１０２、ヨーレートセンサ１０３、ステアリングセンサ１０４、スキッドコントロールコンピュータ１０５、ブレーキアクチュエータ１０６、ブレーキ１０７、パワーマネジメントコントロールコンピュータ１０８、スロットルポジションセンサ１０９、エンジンコントロールコンピュータ１１０、電子制御スロットルモータ１１１から構成される。

ミリ波レーダセンサ１０１は、自車両の所定の位置に設置され（例えば、自車両のフロントグリル裏に設置され）、自車両の前方に存在する対象物を検知する。具体的には、ミリ波レーダセンサ１０１は、自車両の前方に向けてミリ波帯の電波を照射し、反射波を受信することにより、当該ミリ波レーダセンサ１０１の検知範囲内（電波の照射範囲内）に存在する対象物（他車両など）を検知する。そして、ミリ波レーダセンサ１０１は、対象物を検知した情報をＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信によってドライビングサポートコンピュータ１０２に送信する。

ドライビングサポートコンピュータ１０２は、ミリ波レーダセンサ１０１、ヨーレートセンサ１０３、及びステアリングセンサ１０４からの情報をＣＡＮ通信によって受信し、これらの情報を基に、自車両が対象物と衝突不可避か否かを判定する。そして、この判定結果に応じて、ドライビングサポートコンピュータ１０２は、動作要求信号をＣＡＮ通信によってスキッドコントロールコンピュータ１０５、パワーマネジメントコントロールコンピュータ１０８、及びエンジンコントロールコンピュータ１１０に送信する。

ヨーレートセンサ１０３は、自車両の前後左右の加速度を検知し、検知した情報をＣＡＮ通信によってドライビングサポートコンピュータ１０２に送信する。

ステアリングセンサ１０４は、自車両のステアリングホイールの操舵量、回転方向を検知し、検知した情報をＣＡＮ通信によってドライビングサポートコンピュータ１０２に送信する。

スキッドコントロールコンピュータ１０５は、ドライビングサポートコンピュータ１０２からＣＡＮ通信によって送信された動作要求信号を受信し、当該動作要求信号に基づいて制動力を調停し、ブレーキアクチュエータ１０６に必要な制動力の情報を出力する。

ブレーキアクチュエータ１０６は、スキッドコントロールコンピュータ１０５から入力された情報に基づいて、自車両の各車輪のブレーキに必要な制動力を配分するようにブレーキ１０７のブレーキ油圧を制御する。

ブレーキ１０７は、ブレーキアクチュエータ１０６によって制御されたブレーキ油圧によって制動力を発生させ、自車両の各車輪を制動する。

パワーマネジメントコントロールコンピュータ１０８は、ドライビングサポートコンピュータ１０２からＣＡＮ通信によって送信された動作要求信号を受信し、当該動作要求信号に基づいて、エンジンコントロールコンピュータ１１０を制御する情報をＣＡＮ通信によりエンジンコントロールコンピュータ１１０に送信する。

スロットルポジションセンサ１０９は、自車両のスロットルの開度を検知し、検知した情報をエンジンコントロールコンピュータ１１０に出力する。

エンジンコントロールコンピュータ１１０は、ドライビングサポートコンピュータ１０２からＣＡＮ通信によって送信された動作要求信号を受信し、当該動作要求信号に基づいてエンジンを制御し、電子制御スロットルモータ１１１に必要なスロットルの開度の情報を出力する。

電子制御スロットルモータ１１１は、エンジンコントロールコンピュータ１１０によって制御されたスロットルの開度に基づいて、スロットル開度を調整する。

次に、図２を参照して、エンジンブレーキが発生する場合の従来の制動制御について説明する。図２は、制動制御装置を備えた自車両と対象物との衝突被害を軽減するために、制動制御装置によって実行される自車両の制動制御の様子を表わした図である。図２の（１Ａ）、（１Ｂ）は、それぞれ、ＦＰＢ（事前制動）により自車両が制動される際の自車両の減速度、車速の変化を表わす。また、図２の（２Ａ）、（２Ｂ）は、それぞれ、エンジンブレーキにより自車両が制動される際の自車両の減速度、車速の変化を表わす。ここで、図２の（１Ａ）及び（２Ａ）に示す実線は、ＦＰＢ及びＰＢにより自車両が制動される際の自車両の目標減速度を示す。また、図２の（１Ａ）に示す破線は、ＦＰＢ及びＰＢにより自車両が制動される際の自車両の実際の減速度（実減速度）を示し、図２の（１Ｂ）に示す破線は、自車両が図２の（１Ａ）の破線で示される実減速度で減速されるときの自車両の車速を示す。同様に、図２の（２Ａ）に示す破線は、エンジンブレーキ及びＰＢにより自車両が制動される際の自車両の実減速度を示し、図２の（２Ｂ）に示す破線は、自車両が図２の（２Ａ）の破線で示される実減速度で減速されるときの自車両の車速を示す。

図２に示すように、自車両が進行方向（図２に示す左から右に向かう方向）に進んでいるときに、ミリ波レーダセンサ１０１によって自車両前方（図２に示す右方向）の対象物が検知される。そして、自車両がＡ地点に到達したときに、自車両が所定時間内に対象物と衝突する可能性があると判断され、自車両の制動制御が実行される。

例えば、ＰＣＳの場合、Ａ地点に到達した自車両が、対象物と衝突する可能性があると判断されると、ＦＰＢが機能する（図２の（１Ａ）参照）と同時に、自車両のスロットルをＯＦＦにする信号が送信され、エンジンブレーキが発生する（図２の（２Ａ）参照）。

図２の（１Ａ）に示すように、ＦＰＢが機能すると、ガタ詰め制御が機能し、これによる制動力が発生して自車両が減速する（すなわち、自車両の減速度が上昇する）。このことにより、その後のＰＢによる急制動を行うための、より確実かつ適切な制動力を得ることができる。このＦＰＢ及びＰＢによる自車両の制動制御は、図２の（１Ａ）の実線で表わされる目標減速度に近いことが望ましいが、応答特性等により、実際には破線で示される実減速度によって制動制御される。なお、詳細には、ＦＰＢ及びＰＢによる制動制御によって自車両のブレーキアクチュエータが制御されて、自車両のタイヤを制動するブレーキが制御されることにより、自車両の制動が制御される。この結果、自車両は、図２の（１Ｂ）の破線で表わされる車速となって、対象物との衝突被害が軽減される。

一方、図２の（２Ａ）に示すように、自車両のスロットルがＯＦＦにされると、エンジンブレーキが機能し、これによる制動力が発生して自車両が減速する。このとき、エンジンブレーキによる制動力は予め決められた大きさが用いられるが、エンジンブレーキによる制動力が、ＦＰＢによる制動力よりも大きな制動力となっている（すなわち、ＦＰＢの制動力による自車両の減速度の大きさよりも、エンジンブレーキによる自車両の減速度の大きさの方が大きい）。

このような場合、ＦＰＢによる制動力とエンジンブレーキによる制動力（すなわち、ＦＰＢによる自車両の減速度の大きさと、エンジンブレーキによる自車両の減速度の大きさ）が調停された結果、より小さい制動力であるＦＰＢによる制動が無効となり、ＦＰＢが機能しない。すなわち、自車両の制動は、図２の（１Ａ）の破線で示される減速度で制御されず、図２の（２Ａ）の破線で示される減速度で制御される。このことにより、ガタ詰め制御が機能しなくなり、その後のＰＢによる急制動を行うための、より確実かつ適切な制動力を得ることができなくなる。このため、エンジンブレーキが発生している場合では、ガタ詰めが行われないことにより、ＰＢによる急制動が適切に機能せず、ＰＢによる制動制御に遅れが生じてしまうことになる（図２の（２Ａ）参照）。

このように、自車両が対象物に衝突する可能性があるときには、ＰＢによる急制動を行うためにＦＰＢによるガタ詰めを行うことが望ましいにもかかわらず、エンジンブレーキの発生により、ＦＰＢによるガタ詰めが適切に機能しなくなってしまう。以下に、このようにエンジンブレーキが発生する場合であっても、ガタ詰めが必要な場合（すなわち、例えば、衝突の可能性があるためにＰＢによる急制動を行う必要がある場合）には、適切にガタ詰めが機能する、本実施形態の制動制御装置１００の制御の仕組みについて説明する。

図３は、制動制御装置１００の各機能部（図１のブロック図参照）が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。制動制御装置１００は、例えば、自車両のＩＧ電源がＯＮ状態に設定され、運転支援装置（例えばＰＣＳ）の機能が正常である場合に、図３のフローチャートの処理を開始する。

まず、ステップＳ１において、制動制御装置１００のドライビングサポートコンピュータ１０２は、ガタ詰めが必要なモードか否かを判定する。具体的には、ドライビングサポートコンピュータ１０２は、例えば、ミリ波レーダセンサ１０１が検知した対象物の距離と相対速度から自車両との衝突予想時間を算出し、この時間が所定時間以下である（衝突の可能性がある）とガタ詰めが必要なモードであると判定する。この判定結果がＹＥＳの場合、処理はステップＳ２に移り、ＮＯの場合、処理はステップＳ１に戻る。すなわち、ガタ詰めが必要なモードであると判定されるまでステップＳ１の処理を繰り返す。

ステップＳ２において、制動制御装置１００のドライビングサポートコンピュータ１０２は、自車両のシフトがＮ，Ｐ，Ｒではない（すなわち、シフトが前進状態である）か否かを判定する。この判定結果がＹＥＳの場合、処理はステップＳ３に移り、ＮＯの場合、処理はステップＳ１に戻る。すなわち、シフトが前進状態であると判定されるまでステップＳ１、ステップＳ２の処理を繰り返す。

ステップＳ３において、制動制御装置１００のドライビングサポートコンピュータ１０２は、自車両のスロットルをＯＦＦにする（スロットルの開度を０（ゼロ）％にする）。具体的には、ドライビングサポートコンピュータ１０２は、エンジンコントロールコンピュータ１１０に、自車両のスロットルをＯＦＦにする動作要求信号を送信する。この動作要求信号を受信したエンジンコントロールコンピュータ１１０は、スロットルポジションセンサ１０９から入力された現在のスロットルの開度を示す情報に基づいて、スロットルの開度を０（ゼロ）％に設定する指示を電子制御スロットルモータ１１１に出力する。この指示が入力された電子制御スロットルモータ１１１は、自車両のスロットルをＯＦＦにする。このことにより、自車両のアクセルが踏まれていても、現在のスロットルの開度が検知されたうえで、スロットルがＯＦＦにされる制御が行われる。その後、処理はステップＳ４に移る。

ステップＳ４において、制動制御装置１００のドライビングサポートコンピュータ１０２は、エンジンブレーキによる制動力を０（ゼロ）とする。具体的には、ドライビングサポートコンピュータ１０２は、エンジンコントロールコンピュータ１１０に、自車両のスロットルをＯＦＦにする動作要求信号を送信すると共に、スロットルＯＦＦによるエンジンブレーキの制動力を０（ゼロ）として算出する。その後、処理は、ステップＳ５に移る。

ステップＳ５において、制動制御装置１００のスキッドコントロールコンピュータ１０５は、エンジンブレーキによる制動とＦＰＢによる制動とを調停する。具体的には、まず、ドライビングサポートコンピュータ１０２が、ステップＳ４で算出したエンジンブレーキによる制動力が０（ゼロ）であるという情報を含む動作要求信号をスキッドコントロールコンピュータ１０５に送信する。この動作要求信号を受信したスキッドコントロールコンピュータ１０５は、エンジンブレーキによる制動と、ＦＰＢによる制動とを調停するが、エンジンブレーキによる制動力は０（ゼロ）であるので、これより大きい制動力であるＦＰＢによる制動を制御指示としてブレーキアクチュエータ１０６に出力する。その後、処理はステップＳ６に移る。

ステップＳ６において、ＦＰＢによる制動を制御指示として受付けたブレーキアクチュエータ１０６は、ガタ詰め制御を実行する。具体的には、ブレーキアクチュエータ１０６は、ブレーキ油圧を制御することにより、自車両のディスクロータとブレーキパッドの間の隙間を詰める、いわゆるガタ詰めを実行する。以上により、ガタ詰め制御モードにおけるガタ詰め制御処理が終了し、所定の周期で図３に示す制動制御処理が繰り返される。

以上のように、本実施形態における制動制御装置１００によれば、衝突の可能性がある対象物が検知されて、自車両が前進することにより対象物と衝突する可能性がある場合（ステップＳ１でＹＥＳ、かつステップＳ２でＹＥＳ）には、アクセルが踏まれていてもスロットルがＯＦＦに制御される（ステップＳ３）。そして、このとき、エンジンブレーキによる制動力が０（ゼロ）として算出されるので、エンジンブレーキによる制動とＦＰＢによる制動が調停される場合には、ＦＰＢによる制動が調停結果として出力される（ステップＳ５）。すなわち、エンジンブレーキが発生していてもエンジンブレーキによる制動力は無いものとされ、ＦＰＢによる制動力が発生することにより、ガタ詰め制御が適切に機能する（ステップＳ６）。このことにより、エンジンブレーキが発生する場合においても、ＰＢの急制動がより確実で適切な制動力を得ることができる。

また、一般的に、エンジンブレーキは、スロットルがＯＦＦにされても吸気管の長さや吸気慣性、ドライブトレーンのガタなどにより、その制動力が発生するまでにはある程度の時間が必要である。一方、ＦＰＢによる制動制御であれば、瞬時にブレーキ油圧を立ち上げることにより制動力を発生させることができる。したがって、本実施形態における制動制御装置１００によれば、制動力の応答特性が向上する。

次に、図３を用いて説明した制動制御装置１００が実行する制動制御処理の変形例について、図４を参照して説明する。図４は、制動制御装置１００の各機能部（図１のブロック図参照）が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。図４のフローチャートにおいて、図３のフローチャートにおける処理と同一の処理については、同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。制動制御装置１００は、例えば、自車両のＩＧ電源がＯＮ状態に設定され、運転支援装置（例えばＰＣＳ）の機能が正常である場合に、図４のフローチャートの処理を開始する。

ステップＳ１３において、制動制御装置１００のドライビングサポートコンピュータ１０２は、自車両のスロットルをアイドル制御とする。具体的には、ドライビングサポートコンピュータ１０２は、エンジンコントロールコンピュータ１１０に、自車両のスロットルをアイドル制御とする動作要求信号を送信する。この動作要求信号を受信したエンジンコントロールコンピュータ１１０は、スロットルポジションセンサ１０９から入力された現在のスロットルの開度を示す情報に基づいて、スロットルの開度をアイドル開度に設定する指示を電子制御スロットルモータ１１１に出力する。この指示が入力された電子制御スロットルモータ１１１は、自車両のスロットルをアイドル状態にする。その後、処理はステップＳ５に移る。

上記変形例によれば、スロットルはＯＦＦにされずにアイドル制御されているので、アイドル制御中の駆動力が発生している。したがって、図４のステップＳ５の制動力調停では、図３のステップＳ５の制動力調停とは異なり、エンジンブレーキによる制動力との調停が行われるのではなく、アイドル制御中の駆動力に打ち勝つＦＰＢの制動力が調停される。この結果として、アイドル制御中の駆動力よりも大きいＦＰＢによる制動制御が実行され、図４のステップＳ６のガタ詰め制御が適切に機能する。

なお、上記実施形態において、実行される制動制御処理の処理主体、処理順序、判定に用いられる値等は、単なる一例に過ぎず、本発明の範囲を逸脱しなければ他の処理主体や処理順序や値であっても、本発明を実現できることは言うまでもない。

また、上記実施形態の制動制御装置１００において実行される各種処理のプログラムは、不揮発性メモリ等の記憶媒体を通じて制動制御装置１００に供給されるだけでなく、有線又は無線の通信回線を通じて制動制御装置１００に供給されてもよい。なお、上記プログラムを記憶する情報記憶媒体としては、不揮発性メモリの他に、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、或いはそれらに類する光学式ディスク状記憶媒体、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、磁気テープ等であってもよい。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、上述の説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。

本発明に係る制動制御装置は、当該制動制御装置を搭載した自車両が周辺の対象物との衝突被害を軽減するために、自車両のブレーキの制動力を制御する装置などとして有用である。

１００ 制動制御装置
１０１ ミリ波レーダセンサ
１０２ ドライビングサポートコンピュータ
１０３ ヨーレートセンサ
１０４ ステアリングセンサ
１０５ スキッドコントロールコンピュータ
１０６ ブレーキアクチュエータ
１０７ ブレーキ
１０８ パワーマネジメントコントロールコンピュータ
１０９ スロットルポジションセンサ
１１０ エンジンコントロールコンピュータ
１１１ 電子制御スロットルモータ

Claims (1)

1. 自車両に備えられ、当該自車両の制動制御を行う制動制御装置であって、
   本制動の前に、前記自車両のディスクロータとブレーキパッドとの隙間を詰める事前制動を実行する事前制動部と、
   前記自車両の駆動力に基づいて、前記事前制動部による制動力を算出する算出部と、
   エンジンブレーキにより自車両の制動を実行するエンジンブレーキ制動部と、
   前記事前制動部による前記事前制動が必要であるか否かを判定する判定部と、
   前記事前制動部による制動を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記エンジンブレーキ制動部による制動力が、前記算出部によって算出された前記事前制動部による制動力よりも大きく、かつ、前記判定部による判定結果が肯定である場合に、前記事前制動部による制動を実行する、制動制御装置。

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